[ID:6-5684601] 2020版物理一轮新高考(天津专用)学案 第七章+静电场+第3讲+Word版含解析
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第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动

一、电容器及电容
1.电容器
(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成.
(2)带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值.
(3)电容器的充、放电:
①充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能.
②放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.
2.电容
(1)定义:电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的比值.
(2)定义式:C=.
(3)单位:法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF).1 F=106 μF=1012 pF.
(4)意义:表示电容器容纳电荷本领的高低.
(5)决定因素:由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定,与电容器是否带电及电压无关.
3.平行板电容器的电容
(1)决定因素:正对面积,相对介电常数,两板间的距离.
(2)决定式:C=.
自测 对于某一电容器,下列说法正确的是(  )
A.电容器所带的电荷量越多,电容越大
B.电容器两极板间的电势差越大,电容越大
C.电容器所带的电荷量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍
D.电容器两极板间的电势差减小到原来的,它的电容也减小到原来的
答案 C
解析 根据公式C=可得,电容的大小跟电容两端的电势差以及电容器所带的电荷量的多少无关,根据公式C=可得电容器所带的电荷量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍,所以C正确,A、B、D错误.
二、带电粒子在电场中的运动
1.加速
(1)在匀强电场中,W=qEd=qU=mv2-mv.
(2)在非匀强电场中,W=qU=mv2-mv.
2.偏转
(1)运动情况:如果带电粒子以初速度v0垂直场强方向进入匀强电场中,则带电粒子在电场中做类平抛运动,如图1所示.

图1
(2)处理方法:将粒子的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动.根据运动的合成与分解的知识解决有关问题.
(3)基本关系式:运动时间t=,加速度a===,偏转量y=at2=,偏转角θ的正切值:tan θ===.

命题点一 实验:观察电容器的充、放电现象
1.实验原理
(1)电容器的充电过程
如图2所示,当开关S接1时,电容器接通电源,在电场力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动,正极板因失去电子而带正电,负极板因获得电子而带负电.正、负极板带等量的正、负电荷.电荷在移动的过程中形成电流.在充电开始时电流比较大,以后随着极板上电荷的增多,电流逐渐减小,当电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止移动,电流I=0.

图2
(2)电容器的放电过程
如图3所示,当开关S接2时,将电容器的两极板直接用导线连接起来,电容器正、负极板上电荷发生中和.在电子移动过程中,形成电流,放电开始电流较大,随着两极板上的电荷量逐渐减小,电路中的电流逐渐减小,两极板间的电压也逐渐减小,最后减小到零.
实验器材:6 V的直流电源、 单刀双掷开关 、平行板电容器、电流表、电压表、 小灯泡.

图3
2.实验步骤
(1)按图4连接好电路.

图4
(2)把单刀双掷开关S接1,观察电容器的充电现象,并将结果记录在表格中.
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  • 资料类型:试卷
  • 资料版本:人教版(新课程标准)
  • 适用地区:天津市
  • 文件大小:484.92KB
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